水环境中致病菌分子生物学检测技术研究进展

总结了水环境中主要致病菌及其导致的疾病；介绍了检测水环境样品中致病菌的聚合酶链式反应（PCR）、实时定量PCR、等温扩增技术、生物传感器和高通量测序等分子生物学技术研究进展；分析了不同检测技术的优缺点和应用特点；提出了水环境中致病菌分子生物学检测技术的未来发展方向，为水环境中致病菌分析检测和风险控制提供研究思路和技术支撑。     

The response of soil Arthrobacter agilis lush13 to changing conditions: Transition between vegetative and dormant state

This work was aimed at studying the response of soil non-spore-forming actinobacterial strain Arthrobacter agilis Lush 13 to changing natural conditions, such as nutrient availability and the presence of degradable and recalcitrant aliphatic and aromatic substrates. The A. agilis strain Lush13 was able to degrade octane, nonane, hexadecane, benzoate, phenol, and 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-dichlorophenols, but not grew on 3,4-dichlorophenol, 2,3,4-, 2,4,5-, 2,4,6-trichlorophenol (TCP), pentachlorophenol (PCP), 2-chlorobenzoate, 3-chlorobenzoate, 3,5-dichlorobenzoate, 2,4-dichlorobenzoate. Under growth-arresting conditions due to nitrogen- or multiple starvation or recalcitrant (non-utilizable) carbon source, the studied strain preserved viability for prolonged periods (4–24 months) due to transition to dormancy in the form of conglomerated small and ultrasmall cyst-like dormant cells (CLC). Dormant cells were shown to germinate rapidly (30 min or later) after removal of starvation stress, and this process was followed by breakdown of conglomerates with the eliberation and further division of small multiple actively growing daughter cells. Results of this study shed some light to adaptive capabilities of soil arthrobacters in pure and polluted environments.     

臭氧氧化—包埋菌流化床生物处理组合工艺深度处理煤气化废水

采用臭氧氧化—包埋菌流化床生物处理组合工艺对煤气化废水进行深度处理。实验结果表明：当臭氧的质量浓度20 mg/L、臭氧进气流量1.5 L/min、臭氧通气时间30 min、包埋菌流化床水力停留时间24 h时，臭氧氧化工序的COD去除率达到30.0%~40.0%，总酚去除率达到100.0%；包埋菌流化床工序的COD去除率达到60.0%以上，氨氮的去除率大于95.0%；经组合工艺处理后，出水COD<60 mg/L，ρ（氨氮）<1.0 mg/L，ρ（总酚）未检出，色度小于50倍，达到GB8978—1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准。     

降解蒽嗜盐菌AD-3的筛选、降解特性及加氧酶基因的研究

蒽是典型的多环芳烃类环境污染物,属于美国EPA优先控制的16种多环芳烃类化合物,其在高盐环境下的生物降解备受关注.本研究从某石油污染的高盐土壤中成功筛选出了1株高效降解蒽的菌株,经过对其生理生化特征和16S rDNA序列分析,初步鉴定并命名该菌株为Martelella sp.AD-3.该菌株在0.1%～10%的盐度和6.0～10.0的pH范围内,均能够降解蒽.其生长和降解蒽的优化条件是:蒽初始浓度25 mg·L-1、温度30℃、pH值9.0和盐度3%,在优化条件下培养6 d,蒽的降解率可达到94.6%.根据已报道的双加氧酶α亚基的同源性设计简并引物,通过巢式PCR扩增获得双加氧酶基因的部分序列307 bp(GenBank:JF823991.1),与海杆菌属Marinobacter sp.NCE312(AF295033)菌株萘双加氧酶大亚基的部分氨基酸序列同源性最高为95%.     

间歇性饥饿对厌氧氨氧化菌混培物保藏特性的影响

厌氧条件下,采用4℃、4℃并每隔10 d换1次NO-2-N/NH+4-N浓度比为1.32的基质、4℃并每隔10 d换1次NO-2-N/NH+4-N浓度比为1.63的基质3种方法保藏厌氧氨氧化菌混培物,研究间歇性饥饿对厌氧氨氧化菌混培物保藏特性的影响.结果表明,间歇性饥饿对厌氧氨氧化菌混培物的危害大于长期性饥饿,且亚硝态氮浓度越高危害越大;另厌氧氨氧化菌混培物活性还与血红素c含量有直接相关性,无外界颜色干扰时厌氧氨氧化菌混培物颜色还可直观反映其活性和血红素c含量,且厌氧氨氧化菌混培物的颗粒结构及其富含的胞外多聚物能增强其抵抗外界不利因素的能力.在试验的5个月内,3种方法下的活性衰减速率均先快后趋于稳定,趋于稳定时的三者活性保留率分别为75.3％、70.8％、62.7％.     

密云水库底泥和库滨区土壤中氨氧化细菌的多样性和丰度

采用分子生物学方法（T-RFLP、定量PCR）研究了密云水库底泥沉积物和库滨带土壤中氨氧化细菌（AOB）的多样性和丰度特征,并使用Canoco for Windows 4.5软件和皮尔森相关系数法,探究了环境因子对AOB群落的影响.结果表明,沉积物和库滨区土壤中AOB的多样性和数量都存在较大的差异.其中,AOB群落被聚成两大类：沉积物与土壤.沉积物样品中AOB群落结构与其它样品差异较大.沉积物中AOB的多样指数最低,而在农田土壤中AOB多样性指数最高.农田土壤中的amoA基因拷贝数最大,是底泥沉积物中的48倍.此外,RDA（Redundancy Analysis）分析表明,在沉积物和水陆交错带土壤中,AOB的优势种与NH₄⁺-N、NO₃^--N、TOC、pH成正相关关系,而在陆相土壤和农田土壤中,AOB的优势种与这些环境因子成负相关关系.其中,TOC是影响AOB的群落结构的关键理化因子.     

温度对生物强化除磷工艺反硝化除磷效果的影响

以处理城市污水的中试规模生物强化除磷A2/O活性污泥工艺系统为研究对象,考察了温度对系统COD去除和脱氮除磷效果的影响,特别是温度对活性污泥反硝化除磷性能的影响.结果表明,当温度从(30.9±0.8)℃降低到(9.1±0.6)℃时,A2/O系统的脱氮除磷效果显著下降,系统对TN和TP的污泥去除负荷明显下降.通过污泥反硝化除磷活性实验发现,随着温度的降低,系统中活性污泥的最大厌氧释磷速率、最大好氧吸磷速率和最大缺氧吸磷速率都降低.活性污泥中反硝化除磷菌(DPB)占聚磷菌(PAOs)总量的比例随温度降低稍有下降,但平均值仍维持在47.5％左右.用阿伦尼乌斯公式对实验结果进行拟合,得到系统中活性污泥聚磷菌厌氧释磷反应活化能Ea1为148.0 kJ· mol-1,聚磷菌好氧吸磷反应活化能Ea2为228.8 kJ·mol-1,发生在缺氧条件下反硝化除磷菌的吸磷反应活化能Ea3为315.8 kJ·mol-1.对不同温度下污泥絮体粒径分析结果表明,随温度降低,粒径分布更加集中,系统中活性污泥絮体颗粒平均粒径减小,不利于污泥絮体内部反硝化除磷缺氧微环境的形成.     

细菌B1胞外活性物质对球形棕囊藻的溶藻机制初探

为探讨溶藻细菌B1对球形棕囊藻的溶藻作用机理及起作用的胞外活性物质的类别,研究了从珠海香洲码头赤潮海水中分离获得的溶藻细菌BI的无菌滤液对球形棕囊藻生长过程中的叶绿素a含量、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响,并对溶藻细菌B1分泌的胞外活性物质进行了初步分析.当100 mL藻液中加入1 mL的无菌滤液,除藻率达到了83％.B1无菌滤液使藻中丙二醛的含量显著上升,48 h达到最大值153％,球形棕囊藻的SOD、CAT活性在处理开始后保持下降趋势,分别在96 h、48 h达到最低值27％、33％.研究表明B1无菌滤液(不大于1 mL)对棕囊藻的溶藻效果与加入的量成正比,且主要通过降低机体中保护酶的活性和加剧膜脂质过氧化的程度等来抑制球形棕囊藻的生长;细菌B1分泌的胞外活性物质中可能含有芳香醛类且包括载有磷基团的有机物,但不含蛋白质.     

海水中亚硝化细菌的分离鉴定研究

从海水样品中分离到1株严格自养的氨氧化细菌GW201210,对该株茵的形态特征、培养特性、生理生化特性等生物学特性进行了初步研究。结果表明,它为革兰氏染色阴性,无鞭毛,不产芽孢,细胞短杆状,呈单个排列或排列成直线。该菌株能将氨氮氧化成亚硝酸盐,不能还原硝酸盐,能利用CO2,在7％NaCl条件下生长,在肉汤培养基中不生长,其特性均符合亚硝酸菌的特征,并用PCR方法扩增该菌株的16SrDNA基因,进行16SrDNA序列比较、同源性分析并构建系统发育树,将菌株GW201210初步鉴定为亚硝化单胞菌属（Nitro．somonascommunis）o